Цивилизация
Ученые превратили бактерию в «магнитофон», способный записывать происходящее вокруг, модифицировав ее систему иммунной защиты. О разработке они рассказали в журнале Science.
Основой «магнитофона» стала бактерия E. coli. В ней, как и во многих других бактериях, роль иммунитета играет система CRISPR/Cas: сталкиваясь с вирусом, E. coli сохраняет информацию о нем в специальные «библиотеки» CRISPR, благодаря им фермент Cas9 способен быстро распознать вирус, с которым бактерия уже сталкивалась и уничтожить его, пока он не нанес вреда. CRISPR/Cas – это естественное запоминающее устройство, поясняют авторы работы.
Ученые модифицировали бактерии таким образом, что тe стали синтезировать плазмиды, небольшие молекулы ДНК, в ответ на какой-либо стимул, например, присутствие меди или моносахарида фукозы. Они сохранялись в те же «библиотеки», что и фрагменты вирусов. Если же бактерия не подвергалась никакому воздействию, она вырабатывала особый вид плазмид. Другими словами, плазмиды выступали в роли «пленки», фиксируя все изменения среды вокруг бактерии.
Когда данные о реакции на раздражители «записались», ученые свели их воедино. На «кассете» было понятно, в какое время какую смесь плазмидов выделяла бактерия (или не выделяла вообще). Таким образом, можно было установить, когда бактерия подвергалась воздействию того или иного вещества.
Технология получила название TRACE (англ. «отслеживать»; аббревиатура расшифровывается как «Temporal Recording in Arrays by CRISPR Expansion»). Она позволяет вести наблюдения до нескольких дней и ее создатели рассчитывают, что она будет полезна при изучении микробиомов. Например, находясь внутри человеческого тела, они смогут записать все, что в нем происходит.
